异步电机能效计算的实用方法及其应用

应用“不变损耗”和“可变损耗”的概念计算异步电机损耗,考虑电机负载率的不同定义,综合提炼5种算法,且选取实例对运行点及整个特性进行分析与比较。结果表明,以较容易测量的空载功率代替传统的不变损耗(铁心损耗+风摩耗)的计算方法,既实用又有较好的准确度。

机采系统节能技术深化研究与应用

油田开采后期,抽油机井产液量降低,其系统效率随之降低,导致耗能逐渐增加。为了增强市场竞争能力,运用数学模型对系统效率、电动机负载率、电动机固有功率因数以及抽油机单耗等数据进行分析,运用机械调速对抽油机进行针对性改造,解决了抽油机系统耗能高,即节能参数综合合格率仅为15%的行业难题,提高电动机固有功率因数到0.4以上,抽油机单耗降低25%以上,单井日平均节电量50 kWh,5口井实施后年创效益11.8万元,投资回收期1.69 a,对油田提质增效和降低生产成本具备重要的作用。

垃圾焚烧发电厂用电剖析及电气系统节能措施探讨

垃圾发电行业迅速发展,其能源化利用效率是重点关注内容,因此发电上网电量成为评估效益的考核指标。垃圾焚烧发电厂在垃圾处理量和热值稳定、发电量趋于平稳的条件下,如何在电气设备运行中寻求降低厂用电量消耗、提高发电上网电量的措施,成为垃圾发电厂追求的目标之一。选择具有代表性的某座垃圾焚烧发电厂,通过分析其实际运行数据和设备选型方案,对电气设备在节能降耗方面的作用进行详细阐述,并提出相关节能建议。

两种基于不变损耗和可变损耗的异步电机能效计算方法比较

用两种基于不变损耗和可变损耗的异步电机能效计算方法,分别结合两种形式定义的负载率进行电机能效分析,选取高、低压电机作为计算实例,并与基于电机5项损耗的能效分析方法作比较.计算结果表明:当电机负载率较高时,用本文方法及分别与两种形式的负载率结合的计算结果非常接近.

变负载工况下高速永磁电机转子动力学特性试验研究

设计搭建了由动静压混合气体轴承支承的45 k W高速永磁电机转子试验平台,基于该试验平台开展了接入不同额定负载工况下,轴系受到变不平衡磁拉力的动力学特性试验。共进行5次试验,供气压力均为0.80 MPa,接入额定负载分别为0 k W,15 k W,30 k W,60 k W,145 k W。接入额定负载增大,相同转速下轴系受到不平衡磁拉力增大,低频涡动出现转速提前,当接入额定负载为60 k W,145 k W时,转子单一低频涡动频率发展为双低频振动特性,并出现碰摩降速现象。试验结果表明增加电机额定负载,轴系受到不平衡磁拉力增加,造成低频涡动出现转速降低,稳定阈值降低,且在大额定负载下,单一涡动频率发展为双低频振动频率,出现轴系的碰摩失稳故障特性。

三相异步电动机负载率计算公式在非额定电压条件下的修正

给出了三相异步电动机负载率计算公式在非额定电压条件下的修正方法，实验结果证明，修正后的负载率公式具有更高的准确度及普遍的实用性。

电动汽车用内置式永磁无刷直流电机设计研究

设计一台电动汽车用内置式永磁无刷直流电动机,分析气隙尺寸、永磁体厚度、定子绕组匝数等主要结构参数对电机效率、转矩电流比的影响,针对电动车辆复杂的工况对比分析不同负载率下电机的运行性能,完成优化样机研制及测试.研究结果表明:在机械加工能力允许的前提下,适当减小气隙长度可提高电机低速区性能;在兼顾成本的同时,适当增加永磁体用量可提升电机整体性能;适当减少绕组匝数可提高电机高速区性能,但会导致低速区的转矩电流比下降.电机在额定负载时整体效率最高,说明设计方案对额定点的选取合理;转矩电流比随负载率的增加而增大,分析认为这与输出转矩中的磁阻转矩分量有关,这是内置式永磁电机与表贴式永磁电机的一个重要区别,设计需要特别注意.样机测试结果表明:恒转矩区和恒功率区的转矩、功率都满足驱动系统要求.

计及负载率和临界滑差的改进感应电动机加权聚合

在暂态稳定仿真中所用的等值感应电动机的模型参数对仿真精度的影响很大。为了获取这些参数,大多采用基于容量加权的模型参数聚合法。感应电动机群中的各电动机初始滑差不同对聚合结果有重要影响,而该初始滑差由负载率和临界滑差联合决定。文中据此提出了利用负载率和临界滑差来修正的感应电动机加权聚合法。算例表明,依据该方法所聚合出的等值感应电动机能更好地模拟原感应电动机群对暂态稳定性的影响。研究还表明,由于实际系统中参与聚合的感应电动机个数很多,且其负载率分布具有随机性,用统计综合法得到的等值感应电动机模型参数基本可用。

应变率对复合材料壳体外压性能的影响

对Φ200 mm的复合材料壳体的应变率相关性进行了试验研究。分别对准静态和应变率约为0.105 s-1的动态情况进行了试验。在动态加载过程中,采用了航天四院设计的脉冲压力发生器和外压试验装置,该装置可在10～200 ms将结构件加载至破坏。试验结果表明:复合材料壳体具有比较明显的应变率相关性,与准静态加载条件相比,当应变率达到0.105 s-1时,Φ200 mm的复合材料壳体其外压承载能力可以提高1.55倍左右。

抽油机用电动机节电特性试验研究

目前油田游梁抽油机所用的拖动电机种类较多,其外特性不同,分析电动机负载率与节电率的相互关系利于降耗节能措施的推进。选择Y、YS和YH类型电动机在试验井上进行模拟试验,测试结果表明双功率电动机综合性能最好,建议推广使用。

企业电能平衡测试问题研究

为了加强能源科学管理、制订节点规划、确定节能措施方案和提高能源合理利用水平,介绍了变压器、电动机、空气压缩机等设备电能平衡测试相关参数并进行了现场采集分析。测试结果表明,各项节能指标均符合国家标准要求,为今后开展企业电能平衡测试提供了依据。

基于非线性拟合的高压电机功率因数补偿

异步电动机无功就地补偿是一种经济、高效的功率因数补偿方法。介绍了电动机补偿的原理和目前常用的补偿容量计算方法,以某电厂型号为YKK710-4的高压一次风机为原型,对其在不同负载率情况下进行了Matlab仿真。对于高压电机在轻载或低负载率时按照额定容量补偿效果差的问题,提出了一种基于最优补偿数据的补偿容量拟合方法:根据Matlab提供的对非线性数据进行拟合的工具箱,对实验的最优数据进行了处理,拟合的补偿容量曲线和负载率曲线的结果误差小于1%;验证了在30%、50%、70%、90%四个工况下补偿容量拟合曲线,和在35%、75%负载率时的拟合曲线。实验得到的补偿结果达到了要求的94%~95%,证明了该方法可以在工程实际中对特定电机在不同负载率下给予与比较准确的补偿。

异步电动机负载率和运行效率的现场测试分析

对电动机的运行效率进行测试和分析是电动机节能工作的重要一环,然而在现场条件下很难直接测得电动机输出功率。通常在测得电动机的输入功率、额定有功损耗功率和空载损耗功率后,利用公式计算电动机的负载率和运行负载率[1],但这种方法只适用于质量没有发生变化的新电动机。

潜油电机功率选择初探

介绍了潜油电机功率的常规选择方法，并从一次性设备投资和长期运行费用角度分析，提出适当选择大功率电机更经济、安全；论述了电机效率与负载率的关系，指出电机效率的最高点并不是在额定负载时，而是在负载率为0．75左右，并且在负载率为0．5～1．0时其效率变化很小；通过举例说明了选择高电压低电流大功率电机不仅可以达到电缆节能的目的，而且随着电缆、电机热功耗下降，对绝缘材料的老化也起到了延缓作用。认为选用潜油电机的最佳功率值为潜油电泵机组所需功率的120％～130％为宜。

三相异步电动机节电控制装置的研制

针对负载特性为空载、轻载或变载的电动机．研制出一种集成化△→Ｙ自动转换节电器，可使电机运行于节能状态。对节电器的节能原理、工作原理作了系统分析并对节能效果进行了测定．结果表明该装置节能效果显著。

不同周期载荷系数下混磁电动机匹配方法

针对油田三相异步电动机存在能耗高、效率低的问题,在某采油厂现场应用混合磁阻电动机。通过油井周期载荷系数计算混合磁阻电动机的效率,给出不同装机功率下混合磁阻电动机负载率与效率变化关系,有效指导了现场的匹配。试验表明,与异步电动机相比,混合磁阻电动机的启动力矩大,降载效果好,装机功率可下降50%,可有效降低有功消耗,平均有功节电率达到14.75%。

电机负载率监控法

提出一种新的功率传感型监控法─电机负载率监控法。并通过机床切削实验来考察该监控法的抗电压波动干扰能力。研究了电压波动对电机负载率的影响规律。表明电机负载率监控法不仅抗电压波动干扰能力强，而且实施方便。

考虑电动机启动的舰船直流区域配电系统最大供电能力计算与分析

根据舰船综合电力系统采用直流区域配电的新特点,以电动机安全启动为目标,提出基于逆变器负载率的直流区域配电系统(DC zonal electrical distribution system,DC-ZEDS)负荷一次转供最大供电能力(total supply capability,TSC)模型,通过引入虚拟联络矩阵和综合负荷转移矩阵的概念推导负荷二次转供矩阵的表达式,并给出逆变器最大负载率的解析表达式。然后,根据DC-ZEDS的结构特殊性,建立基于逆变器过载约束的负荷二次转供TSC模型。最后,分别计算逆变器安全运行和区域内直接联络逆变器过载两种状态DC-ZEDS的负荷一次转供TSC及逆变器的最大负载率向量,分析负荷一次转供后逆变器过载的可能,进一步通过解析法和模型法求得负荷二次转供TSC,并根据逆变器负载率之间允许差额的不同给出几组不同的逆变器最大负载率向量,解决DC-ZEDS因电动机启动可能造成的切负荷问题,并给出该情况下DC-ZEDS的安全运行边界,为舰船综合电力系统安全预防控制提供研究基础。

起重电动机的智能保护

针对门座式起重电机过电流和热过载保护继电器在实际使用中存在缺陷,利用单片机设计了智能保护器,提高了电机过电流保护的可靠性,保护了设备的正常运行。

三相异步电机功率分析仪的算法研究

能源日益紧张,提高电动机的效率已成为节能降耗、降低生产成本的重要手段。目前国内广泛采用统计型电能表检测电压电流电能等参数,这种检测手段和管理模式存在实时性差、检测指标少、工作量大、自动化程度低、缺乏统计分析功能。本文研究了可长期在线监视、分析以及保护电动机的电动机功率分析仪的主要算法,包括准同步采样算法、谐波分析算法、电动机的运行效率和综合效率的计算等算法,并经实验验证,所设计的算法具有较高的检测精度。